JP4687534B2 - 基板の載置機構及び基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、被処理基板を載置する載置台を備え、昇降機構を介して昇降するリフタピンにより被処理基板を昇降させる基板の載置機構及びこの載置機構を備えた基板処理装置に関する。

一般に被処理基板例えば半導体ウエハ（以下ウエハとする）にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による成膜処理やエッチング処理などの各種の処理を行う装置は、内部にウエハに対して処理を行う処理ガスが供給される処理容器を備えており、また処理容器の内部には処理が行われるウエハを載置するための載置台を備えた載置機構が設けられる。この載置機構は載置台と、ウエハを処理容器内に搬送する搬送機構（不図示）との間でウエハの受け渡しを行う役割を有している。

この従来のウエハの載置機構１について図９を用いて説明する。図中１１は載置台であり、１２はその載置台１１におけるウエハＷの載置面である。例えばその載置台１１にはその周方向に沿って、間隔をおくように３つの貫通孔が鉛直方向に向かって穿孔されている。各貫通孔にはスリーブ１３が嵌合、固定されている。スリーブ１３内にはリフタピン１５が挿入されていると共に、リフタピン１５の下方にはピンベース１６が設けられており、ピンベース１６はリフタアーム１７を介して不図示の駆動部に接続されている。リフタピン１５がウエハＷの受け渡しを行っていないときには、図９（ａ）に示すようにリフタピン１５の上端は載置台１１の載置面１２の下方に位置しており、この位置をホームポジションと呼ぶことにすると、この載置機構１が搬送機構からウエハＷを受け取る際にはリフタアーム１７の上昇によりピンベース１６が、ホームポジションにある各リフタピン１５を鉛直方向に押し上げることで、図９（ｂ）に示すようにリフタピン１５が載置台１１上に突出する。そしてこの突出したリフタピン１５が搬送機構により処理容器内に搬入されたウエハＷの裏面を支持し、その後ピンベース１６が下降し、そのピンベース１６の下降に従ってリフタピン１５がウエハＷを支持したまま下降して前記ホームポジションに戻り、これによりウエハＷが載置台１１上に載置されるようになっている。なおスリーブ１３内をリフタピン１５がスムーズに昇降するためにスリーブ１３の内壁とリフタピン１５との間にはある程度の大きさの隙間が設けられており、このリフタピン１５は、その一部をスリーブ１３の内壁に接触させながらスリーブ内を昇降するようになっている。

しかし既述の従来の載置機構には以下に説明するような問題がある。例えばＣＶＤによって導電膜であるＴｉ（チタン）膜をウエハＷに形成するための成膜装置において、ウエハＷをこの成膜装置の処理容器内に搬送し、載置台１１に載置した後に成膜ガスであるＴｉＣｌ4ガスを処理容器内に供給した場合、そのＴｉＣｌ4ガスの一部は載置台１１の下面に回り込む。ＴｉＣｌ4ガスは固体間の隙間に流入し、その隙間においてデポ物（堆積物）を形成しやすいという特徴があるため、このＴｉＣｌ4ガスは、図１０（ａ）に矢印で示すように載置台１１の下部から前記リフタピン１５とスリーブ１３との隙間に進入し、図１０（ｂ）に示すようにこの隙間を塞ぐようにデポ物（堆積物）１９が形成される場合がある。このようにデポ物１９が形成され、蓄積するとリフタピン１５がスリーブ１３内をスムーズに動くことができなくてホームポジションまで降りなくなり、あるいはスリーブ１３に固着され、そしてこのような状態でピンベース１６により無理に持ち上げられると、リフタピン１５が折れてしまうおそれがある。
またＣＶＤによる成膜装置はプラズマを利用する場合があるが、リフタピン１５とスリーブ１３との隙間に前記ＴｉＣｌ4などのガスから生成した導電性のデポ物１９が付着すると、処理容器内にプラズマが発生した場合にリフタピン１５の電位と載置台１１の電位との間に差が生じることによってリフタピン１５の周囲に異常放電が起こり、リフタピン１５が劣化することによりその破損が助長される懸念もある。

ところで既述のように成膜ガスから生成したデポ物１９がリフタピン１５とスリーブ１３との隙間を塞ぐ現象は上述のプロセスに限られるものではないし、またエッチング装置の載置機構についても例えばエッチングによる反応生成物の粒子が前記隙間に詰まり、同様の不具合を発生させる場合がある。

このような成膜装置やエッチング装置に設けられた載置機構におけるリフタピン１５の破損を防ぐためには、短期間で当該リフタピン１５及びスリーブ１３の煩雑な交換作業やこれらの部品のクリーニングを強いられ、メンテナンス作業の負担が大きくなる要因の一つとなっていた。

なお特許文献１にはピン挿入孔に固定されるスリーブの下端を載置台の下方に突出させることにより処理ガスが前記隙間に侵入することが抑えられた載置機構について記載されているが、上記の問題を解決するには不充分であった。

また他の問題としてＣＶＤを行う成膜装置においては、処理容器内をクリーニングした後ウエハを搬入する前にこの処理容器内の雰囲気を成膜処理時に近付けて各ウエハ毎に均一な処理を行うため例えば前記ＴｉＣｌ4ガスなどの成膜ガスを処理容器内に供給して載置面１２をプリコートする場合がある。その場合、図１１（ａ）に矢印で示すように載置台１１の上部からスリーブ１３内にＴｉＣｌ4ガスが進入し、図１１（ｂ）に示すようにホームポジションに位置するリフタピン１５の先端部付近にデポ物１９が形成されることがある。そしてリフタピン１５が、処理容器内に搬入されたウエハＷを受け取るために上昇すると図１１（ｃ）に示すようにデポ物１９がスリーブ１３及びリフタピン１５から剥がれ、スリーブ１３の内壁に沿って押し上げられて載置面１２上に乗るおそれがあり、このときリフタピン１５がウエハＷを保持した状態で下降するとデポ物１９がパーティクルとして前記ウエハの裏面に付着することによってパーティクル汚染の要因になる。

特開２００４−３４３０３２号公報

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、基板の載置機構における載置台に設けられたピン挿通孔とこのピン挿通孔内を昇降することにより載置台に対して基板の受け渡しを行うリフタピンとの隙間に、処理ガスの供給に伴う反応生成物が蓄積することを抑えることができる基板の載置機構を提供することである。

本発明の基板載置機構は処理ガスによる処理雰囲気を形成する処理容器内に設けられ、被処理基板を載置する載置台と、この載置台に設けられたピン挿通孔に夫々挿入され、出没動作により載置台に対する基板の受け渡しを行うための複数のリフタピンと、これらのリフタピンを支持する昇降体と、を備え、昇降機構により昇降体を介してリフタピンを昇降させる基板載置機構において、
前記ピン挿通孔の下端の開口部に内側に環状に突出して形成された環状突出部と、
前記リフタピンに形成され、当該リフタピンが下降したときに環状突出部に支持されて前記開口部を塞ぐ第１の拡径部と、
この第１の拡径部よりも上方側であってかつリフタピンが基板を受け取る上昇位置にあるときにピン挿通孔の中に位置するように前記リフタピンに形成された第２の拡径部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の他の基板載置機構は、処理ガスによる処理雰囲気を形成する処理容器内に被処理基板を載置するために設けられ、貫通孔を有する載置台と、ピン挿通孔を有し、前記載置台の貫通孔内から当該載置台の下方に突出するように設けられたスリーブと、前記ピン挿通孔に挿入され、出没動作により載置台に対する基板の受け渡しを行うためのリフタピンと、前記リフタピンを支持する昇降体と、前記昇降体を介して前記リフタピンを昇降させる昇降機構と、を備えた基板載置機構において、
前記ピン挿通孔の下端の開口部に内側に環状に突出して形成された環状突出部と、
前記リフタピンに形成され、当該リフタピンが下降したときに環状突出部に支持されて前記開口部を塞ぎ、前記スリーブの内径よりも上下方向の長さ寸法が大きい拡径部と、を備え、
前記拡径部の下面側は、内側下方に向かって傾斜し、また前記環状突出部の上面側は、拡径部を案内してリフタピンをピン挿通孔の中央に位置させるために内側下方に向かって傾斜し、
前記リフタピンにおいて、基板を支持するときに突出する部分は拡径部よりも小径に形成され、
前記リフタピンは昇降体とは分離されて設けられており、リフタピンの自重により拡径部が環状突出部に支持され、
前記スリーブ内でリフタピンを傾けたときに拡径部とスリーブとが接触することで、小径部がスリーブに接触しないようにするために、前記拡径部の長さ寸法が設定されていることを特徴とする。

前記環状突出部の上面側は、例えば拡径部を案内してリフタピンをピン挿通孔の中央に位置させるために内側下方に向かって傾斜していており、また前記拡径部の下面側は、例えば内側下方に向かって傾斜している。さらに前記リフタピンにおいて、基板を支持するときに突出する部分は拡径部よりも小径に形成される。この小径部はリフタピンがピン挿通孔内にて傾いたときにも拡径部により傾きが抑えられることによりピン挿通孔の内周面に接触しないように構成されていてもよい。

また例えば前記拡径部を第１の拡径部とすると、この拡径部よりも上方側であってかつリフタピンが基板を受け取る上昇位置にあるときにピン挿通孔の中に位置する部分に第２の拡径部が設けられている。前記リフタピンは昇降体とは分離されて設けられており、リフタピンの自重により拡径部が環状突出部に支持されている。

本発明の基板処理装置は処理容器と、処理容器内に設けられた既述の基板載置機構と、被処理基板に対して処理を行う処理ガスを処理容器内に供給する処理ガス供給部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の基板の載置機構は、載置台に形成されたピン挿通孔の下端の開口部に環状突出部を形成し、リフタピンが下降したときにこれに形成された拡径部が環状突出部に支持されて前記開口部を塞ぐようにしている。従って基板が載置された載置台の下方側に回り込んだ処理ガスは、ピン挿通孔の下端から侵入しにくくなり、反応生成物がリフタピンとピン挿通孔との間の隙間に堆積することが抑えられる。従ってリフタピンの昇降が阻害されることが抑えられ、その結果としてリフタピンの正常な動作を確保するための、リフタピン及びピン挿通孔を構成する部品のクリーニングや交換等のメンテナンス作業を行う頻度を減らすことができる。

またリフタピンの拡径部よりも上部側を細くし、リフタピンの垂直姿勢の維持を拡径部に任せるようにすれば、上部側の小径部においてはリフタピンとピン挿通孔とが擦れないかあるいは擦れの程度が小さくなるのでピン挿通孔に付着した反応生成物を載置台の載置面上に押し上げ、この反応生成物がパーティクルとなり基板を汚染することが抑えられる。

本発明の基板の載置機構を、プラズマＣＶＤにより成膜を行うための成膜装置２に組み込んだ実施の形態について説明する。この成膜装置２は、上側が大径の円筒部２０ａでその下側に小径の円筒部２０ｂが連接された処理容器２０を備えており、この処理容器２０は例えばアルミニウムからなる真空チャンバとして構成され、その内壁を加熱するための図示しない加熱機構が設けられている。処理容器２０の底部には排気管２１の一端が接続されており、この排気管２１の他端側には真空排気手段である真空ポンプ２２が接続されている。また処理容器２０の大径の円筒部２０ａにおける側壁にはゲートバルブ２３により開閉自在なウエハＷの搬送口２４が設けられている。

処理容器２０の天井部には開口部２５が形成され、この開口部２５を塞ぐようにかつ後述の載置台をなすステージ４１に対向するようにガスシャワーヘッド３が設けられている。ガスシャワーヘッド３は上部電極を兼用しており、また整合器３１を介して高周波電源部３２に接続されている。ガスシャワーヘッド３の下面においては例えばその下面全体に亘るように多数のガス吐出口３３Ａ，３３Ｂが夫々間隔をおいてマトリックス状に開口している。またガスシャワーヘッド３の内部には各々区画されたガス流路３４Ａ及び３４Ｂが設けられており、ガス流路３４Ａはガス吐出口３３Ａに、ガス流路３４Ｂはガス吐出口３３Ｂに夫々連通している。

またガスシャワーヘッド３にはガス供給管３５Ａ，３５Ｂが接続されており、ガス供給管３５Ａの一端は前記ガス流路３４Ａに、またガス供給管３５Ｂの一端は前記ガス流路３４Ｂに夫々接続されている。これらガス供給管３５Ａ，３５Ｂの他端は例えばバルブやマスフローコントローラなどが組み込まれたガス供給機器群３６を介して処理ガスであるＴｉＣｌ4が貯留されたガス供給源３７Ａ、同じく処理ガスであるＮＨ3（アンモニア）が貯留されたガス供給源３７Ｂに夫々接続されている。そしてステージ４１にウエハＷが載置されるとガス供給源３７Ａ，３７Ｂからガス供給管３５Ａ，３５Ｂに夫々ガスが供給される。これらのガスはガス供給機器群３６に含まれるマスフローコントローラにより所定の流量に制御されてガス吐出口３３Ａ，３３Ｂを介してステージ４１に載置されたウエハＷ上の処理空間２６に拡散し、この処理空間２６にて互いに混合されてウエハＷに供給されるようになっている。なおガスシャワーヘッド３はその外周に設けられた絶縁部材３８により処理容器２０に対して絶縁されている。

続いて本発明の要部が構成されているステージ（載置台）４１の周辺の載置機構の構成について図２〜図３をも参照しながら説明する。ステージ４１は例えば円形に構成され、処理容器２０の小径の円筒部２０ｂの底部に支持部材４２を介して支持されて、処理容器２０の大径の円筒部２０ａの中央部に位置するように設けられており、このステージ４１の載置面４１ａに載置されたウエハＷは水平に保たれるようになっている。図中４３はステージ４１に埋めこまれた、ステージ４１上のウエハＷの温調手段をなすヒータであり、図中４４は載置面４１ａ上のウエハＷを吸着する静電チャックである。このステージ４１は接地されており、ウエハＷを載置する載置台の役割の他に下部電極としての役割を有している。なお図１では配線図は略解的に記載してあるが実際にはステージ４１は処理容器２０に電気的に接続されている。

ステージ４１の例えば周方向には夫々間隔をおいて３つの貫通孔４０が鉛直方向に形成されており、この貫通孔４０内には例えばアルミナ等の材質により構成された円筒状のスリーブ５１が設けられている。なお図中５２はこのスリーブ５１の孔であるピン挿通孔であり、図中５３はスリーブ５１の下端側の開口部である。スリーブ５１の上端にはフランジ部５１ａが形成されており、このフランジ部５１ａが前記貫通孔４０の上部側の拡径領域（凹部）に嵌入されることにより、スリーブ５１がステージ４１内に埋め込まれ、フランジ部５１ａの上面がステージ４１の載置面４１ａと略同じ高さに位置している。

スリーブ５１の下部の外周にはねじが切られ、２つのナット５４、５４をスリーブ５１に螺合させてステージ４１の下面側に締め付けることによって、スリーブ５１がステージ４１に固着されている。このスリーブ５１の長さはこの例ではステージ４１の厚さよりも大きく形成され、スリーブ５１の下端はステージ４１の下方へと突出している。スリーブ５１をこのような構成とすることでステージ４１の下方に回りこんだ処理ガスが開口部５３からピン挿通孔５２内に侵入した場合その進入した処理ガスがピン挿通孔５２内の上部側に達することが抑えられるため、このピン挿通孔５２の上部側及び後述するリフタピン６１の先端側に処理ガスによるデポ物が付着しにくくなる。

スリーブ５１の下端側の開口部５３においては内側に向かうように環状に突出して形成された環状突出部５６が設けられている。この環状突出部５６の上側の面はリフタピン６１が下降した場合に当該リフタピン６１に当接してこれを支持する支持面５７をなし、内側下方に向かって傾斜するように形成されている。

続いてリフタピン６１について説明する。図３に示すようにリフタピン６１は各スリーブ５１の上部側からスリーブ５１のピン挿通孔５２内に挿入され、後述するように当該ピン挿通孔５２内を昇降できるようになっている。このリフタピン６１は例えばアルミナなどの材質により構成される。リフタピン６１の中央には拡径部６２が設けられており、この拡径部６２における下端部即ち拡径部６２から小径部分に移行する段差面６３は例えば下方に向かうに従って徐々に縮径しており、言い換えれば内側下方に向かって傾斜している。この傾斜した段差面６３はリフタピン６１からピンベース６４が離れているときに、支持面５７に面接触し、これによりスリーブ５１の下端側の開口部５３が塞がれてこの開口部５３からスリーブ５１のピン挿通孔５２内への気体の流入が抑えられるようになっている。なお以下の説明ではこのときのリフタピン６１の位置をホームポジション（下降位置）と呼ぶ。

またこのリフタピン６１における拡径部６２よりも上方側部分は、拡径部６２よりも小径な小径部６０として形成されている。拡径部６２の軸方向の長さについては、リフタピン６１がステージ４１の載置面４１ａよりも突出してウエハＷに対する受け渡し位置にあるときには、載置面４１ａよりも突出しないような寸法に設定されている。これはリフタピン６１の拡径部６２がスリーブ５１の内壁をこすり、内壁に付着した成膜ガスによるデポ物を載置面４１ａ上に押し上げ、このデポ物がパーティクルとして載置面４１ａに載置されたウエハＷに付着することを防ぐためである。

また拡径部６２の外周面とスリーブ５１の内周面との隙間は、リフタピン６１がスムーズに昇降できる大きさであることが必要であるが、あまり大きいとリフタピン６１の昇降動作が不安定になって次に述べるようにリフタピン６１の傾きが大きくなって小径部６０がスリーブ５１の内周面に接触してしまうし、更にまた成膜ガスが下方から侵入したときに上側まで容易に入り込んでしまうことから、これらの兼ね合いで決定される。

拡径部６２は、このように成膜ガスの上方側への侵入を抑える役割を果たすだけでなく、この例では、拡径部６２とスリーブ５１との隙間が小さいのでリフタピン６１が傾いたときに、拡径部６２自身がスリーブ５１の内周面に接触してその傾きを抑え、これによりその上方の小径部６０がスリーブ５１の内周面に接触しないようにする役割も持っている。即ち、拡径部６２とスリーブ５１との隙間が小さいのでリフタピン６１が傾いたときに、リフタピン６１とスリーブ５１との接触点が拡径部６２の外周面となり、その上の小径部６０は接触しないようになっている。従って小径部６０がスリーブ５１の内壁を擦ってデポ物（付着物）を載置面上４１ａに押し上げるおそれがない。

ここで各部位の寸法の一例を挙げておくと、図４に示すようにスリーブ５１の口径ｄは４ｍｍ、拡径部６２の長さＬ及び外径Ｒ１は、夫々２０ｍｍ及び３．６ｍｍ、小径部６０の外径ｒ１は、２ｍｍである。

ホームポジションにあるリフタピンの下方側には例えばリフタピン６１と間隔をおいてリフタピン６１を押し上げるためのピンベース６４が設けられており、各ピンベース６４の下部にはこららピンベース６４を支持するリフタアーム６５が接続されている。この例ではピンベース６４およびリフタアーム６５により昇降体が構成される。図中６６は駆動ロッドであり、その一端は前記リフタアーム６５に接続されており、その他端は例えば円筒部２０ａの底面にて図示しない軸受け部を介して処理容器２０の外へ伸長して昇降機構６７に接続されている。図中６８は駆動ロッド６６と処理容器２０との気密性を確保するためのベローズである。昇降機構６７は駆動ロッド６６を介してリフタアーム６５を上昇させ、このリフタアーム６５の上昇によりピンベース６４が鉛直方向に上昇する。上昇したピンベース６４はホームポジションに位置するリフタピン６１の下端に当接し、さらにリフタピン６１を鉛直方向に押し上げることでリフタピン６１は上昇してその先端部が載置面４１ａ上に突出するようになっている。

続いてこの成膜装置２により行われる一連の動作について説明する。先ずゲートバルブ２３が開き、被処理基板であるウエハＷが図示しない搬送機構により搬送口２４を介して処理容器２０内に搬入される。ウエハＷがステージ４１の中央部上に搬送されると昇降機構６７により駆動ロッド６６及びリフタアーム６５を介してピンベース６４が上昇する。図５（ａ）はホームポジションに位置するリフタピン６１を示しており、ピンベース６４が上昇するとリフタピン６１下端に当接し、リフタピン６１は鉛直方向に押し上げられて載置面４１ａ上に突出する。図５（ｂ）に示すようにリフタピン６１の先端がウエハＷの裏面を支持するとピンベース６４の上昇が停止することによって、リフタピン６１の上昇も停止する。上方向への付勢を失ったリフタピン６１は傾き、同図に示すようにスリーブ５１の内壁に拡径部６２の上端が接する。なおリフタピン６１と搬送機構とは平面的に干渉しないようになっている。

その後、ピンベース６４が下降するとリフタピン６１がウエハＷを保持した状態で下降し、スリーブ５１内に没入すると、ウエハＷが載置面４１ａ上に載置される。さらにピンベース６４の下降に伴いリフタピン６１が下降すると拡径部６２の下端の段差面６３がスリーブの環状突起部５６の支持面５７に当接し、リフタピン６１の自重により拡径部６２側の段差面６３が、支持面５７に案内されながら滑り落ちて支持面５７で囲まれるいわばすり鉢部に嵌合されて支持され、リフタピン６１の軸Ｐ１とスリーブ５１の軸Ｑ１とが一致した状態（リフタピン６１上昇前の図５（ａ）参照）つまりリフタピン６１がスリーブ５１の中心に位置合わせされた状態でリフタピン６１がスリーブ５１の環状突出部５６に支持されることになる。このときピンベース６４はリフタピン６１よりも下方に位置する。

一方、搬送機構が処理容器２０内から退避し、ゲートバルブが閉じられると次にガス吐出口３３Ａ、３３Ｂから処理空間２６に処理ガスが吐出される。このようなガス供給が行われる一方で真空ポンプ２２により処理容器２０内が真空排気されて所定の圧力に設定され、またヒータ４３及び処理容器２０の内壁が夫々設定温度に加熱される。続いて高周波電源部３２から上部電極であるガスシャワーヘッド３と下部電極であるステージ４１との間に高周波電力を供給することによって、ＴｉＣｌ4ガス及びＮＨ3ガスがプラズマ化されてウエハＷ上にＴｉＮが堆積されて薄膜が形成される。

所定時間プロセスが行われると、高周波電力の供給及び各ガスの供給が停止され、その後リフタピン６１及び搬送機構による搬送動作が既述の搬入動作と逆の手順で行われてウエハＷが処理容器２０内から搬出される。

本実施形態のウエハＷの載置機構２は、ステージ４１に形成された貫通孔に設けられたスリーブ５１の下端の開口部５３に環状突出部５６を形成し、リフタピン６１が下降したときにこれに形成された拡径部６２が環状突出部５６に支持されて前記開口部５３を塞ぐようにしている。従ってウエハＷが載置されたステージ４１の下方側に回り込んだ処理ガスは、スリーブ５１の下端から侵入しにくくなり、処理ガスから生成したデポ物がリフタピン６１とスリーブ５１との間の隙間に蓄積することが抑えられる。従ってリフタピン６１の昇降が阻害されることが抑えられ、その結果としてリフタピン６１の正常な動作を確保するための、リフタピン６１及びスリーブ５１のクリーニングや交換等のメンテナンス作業を行う頻度を減らすことができる。

またリフタピン６１がホームポジションに戻るときには拡径部６２が環状突出部５６の傾斜面に案内されることでリフタピン６１の姿勢が垂直状態に規制され、リフタピン６１とスリーブ５１との各中心軸が一致した状態になる。この例では、ホームポジションにあるリフタピン６１を傾けたときに拡径部６２とスリーブ５１との接触により小径部がスリーブ５１に接触しないようになっているので、リフタピン６１の上昇時にはその上部側の小径部６０がスリーブ５１に接触することはないが、このような寸法設定をしなくてもリフタピン６１は垂直姿勢で押し上げられ、しかも拡径部６２よりも上部側は小径部となっているので、上昇する際にリフタピン６１の上部側がスリーブ５１に接触しなくなり、加えて拡径部６２についてもスリーブ５１の内壁と接触しにくくなる。従ってスリーブ５１の内壁に付着したデポ物がこのリフタピン６１により剥離されて押し上げられ、載置面４１ａに乗ることが抑えられる。その結果としてこのデポ物がパーティクルとなりウエハＷを汚染することが抑えられる。

なお既述の実施形態においてはリフタピン６１とピンベース６４とは離れているが、リフタピン６１がホームポジションに位置する際に前記開口部５３を塞ぐことができれば本発明の効果が得られるため、例えばリフタピン６１とピンベース６４とが接続されるとともに、ピンベース６４によりリフタピン６１が垂直に支持されているような構成も本発明の権利範囲に含まれる。

またリフタピンは既述の実施形態のような形状とすることに限られず図６に示すような形状としてもよい。この図６に示すリフタピン７１はその中央部に間隔をおいて第１の拡径部７２、第２の拡径部７３が先端側に向かってこの順に設けられている。このリフタピン７１において第２の拡径部７３の上側、及び第１の拡径部７２と第２の拡径部７３との間は、夫々各拡径部よりも小径な小径部７０ａ，７０ｂとして形成されている。第１の拡径部７２の下端には既述のリフタピン６１の拡径部６２の下端と同様に傾斜した段差面７４が形成され、図６（ａ）に示すようにリフタピン７１がホームポジションに位置するときはスリーブ５１の環状突出部５６にこの段差面７４が支持されて、既述の例と同様にリフタピン７１が垂直姿勢でスリーブ５１の開口部５３を塞ぐようになっている。

そして図６（ｂ）に示すように、リフタピン７１がホームポジションにあるときに傾いたとしても第２の拡径部７３がスリーブ５１の内壁に接触することで、それよりも上の小径部７０ａがスリーブ５１の内壁に接触しないように各寸法が設定されている。また図６（ｃ）に示すようにリフタピン７１がピンベース６４により持ち上げられ、リフタピン７１の先端部が載置面４１ａ上に突出した際には第２の拡径部７３はスリーブ５１内に留まるように構成されている。

このリフタピン７１の各部の大きさの一例を示すと、図７にｌ１で示す第１の拡径部７２の長さは６ｍｍであり、ｌ２で示す第２の拡径部７３の長さは６ｍｍである。またｌ３で示す拡径部７２と拡径部７３とにより挟まれる小径部７０ｂの長さは７．４ｍｍである。前記小径部７０ａ、７０ｂの径の大きさｒ２は２ｍｍであり、各拡径部の径の大きさＲ２は３．６ｍｍである。なおスリーブ５１の内径は先の例と同じである。

通常デポ物を生成するガスが固体と固体との隙間に入り込むとそのガスのデポ物はその隙間のある部位に集中的に付着する傾向があるが、このようにリフタピン７１を構成した場合、このリフタピン７１がホームポジションに位置するときに開口部５３からピン挿通孔５２内へ前記ＴｉＣｌ4等の処理ガスが漏れて流入しても、その処理ガスは拡径部７２とスリーブ５１との隙間から拡径部７２と拡径部７３との間の広いスペースに拡散される。その結果として前記処理ガスから生成したデポ物が、拡径部７２とスリーブ５１との隙間に集中的に付着して、リフタピン７１の昇降が阻害されることを抑えることができるためリフタピン７１及びスリーブ５１の交換頻度が短くなることを抑えることができる。

さらに図８に示すようにステージ（載置台）４１に形成された貫通孔４０に、直接リフタピンを挿入した構成であってもよい。具体的には、ステージ４１の貫通孔４０の下端側の開口部８０に、内側に向かうように環状に突出して形成された環状突出部８１が設けられている。この環状突出部８１の上側の面は後述するリフタピン８が下降したときに当該リフタピン８に当接してこれを支持する支持面８２をなし、内側方向に向かって傾斜するように形成されている。

この貫通孔４０内に挿入されるリフタピン８は、図８に示すように図６に示した実施例と同様の拡径部８ａが中央部分に１個設けられている。即ち、この拡径部８ａの上側は当該各径部８ａよりも小径な小径部８ｂとして形成されている。また拡径部８ａの下端には既述のリフタピン６１の拡径部６１の下端と同様に傾斜した段差面８３が形成され、図８（ａ）に示すようにリフタピン８がホームポジションに位置するときにはステージ４１の環状突出部８１にこの段差面８３が支持されて、既述の例と同様にリフタピン８が垂直姿勢でステージ４１の開口部８０を塞ぐようになっている。

また図８（ｂ）に示すように、リフタピン８がピンベース６４により持ち上げられ、リフタピン８の先端部が載置面４１ａ上に突出した際には前記拡径部８ａはステージ４１内に留まるように構成されている。

上述の例では、ステージ４１の貫通孔４０内に直接リフタピン８を挿入しているので、既述のようにスリーブ５１を設けた場合に比べて、リフタピンを挿入する孔の全長が短くなる。そのため成膜装置２内にクリーニングガスを供給し、当該成膜装置２内をクリーニングする処理において、クリーニングガスがステージ４１の貫通孔４０の下方側まで到達し易くなり、貫通孔４０の下方側に付着したデポ物（堆積物）を取り除き易くなる利点がある。

また載置機構を構成する部品点数が少ないことから、部品を組み付ける作業時間を短縮することができ、コストの低減化も図れる。

本発明に係る載置機構が設けられた成膜装置の全体構成を示す構成図である。 本発明に係る載置機構を示した断面図である。 前記スリーブ及びリフタピンの斜視図である。 前記スリーブ及びリフタピンにおける各部の寸法を示すための説明図である。 前記リフタピンがウエハを受け取る様子を示した工程図である。 リフタピンの他の構成を示した説明図である。 前記リフタピンの各部の寸法を示すための説明図である。 本発明に係る他の載置機構を示した断面図である。 従来の基板の載置機構に基板が受け渡される様子を示した説明図である。 従来の基板の載置機構のスリーブとリフタピンとの隙間にデポ物が形成される様子を示した説明図である。 前記リフタピンが上昇する際に載置機構の載置台上にデポ物が乗る様子を示した説明図である。

符号の説明

２ 成膜装置
４１ ステージ
４１ａ 載置面
５１ スリーブ
５２ ピン挿通孔
５３ 開口部
５６ 環状突出部
６１ リフタピン
６２ 拡径部
６４ ピンベース

Claims (9)

1. 処理ガスによる処理雰囲気を形成する処理容器内に設けられ、被処理基板を載置する載置台と、この載置台に設けられたピン挿通孔に夫々挿入され、出没動作により載置台に対する基板の受け渡しを行うための複数のリフタピンと、これらのリフタピンを支持する昇降体と、を備え、昇降機構により昇降体を介してリフタピンを昇降させる基板載置機構において、
   前記ピン挿通孔の下端の開口部に内側に環状に突出して形成された環状突出部と、
   前記リフタピンに形成され、当該リフタピンが下降したときに環状突出部に支持されて前記開口部を塞ぐ第１の拡径部と、
   この第１の拡径部よりも上方側であってかつリフタピンが基板を受け取る上昇位置にあるときにリフタピンにおけるピン挿通孔の中に位置する部分に設けられた第２の拡径部と、を備えたことを特徴とする基板載置機構。
2. 処理ガスによる処理雰囲気を形成する処理容器内に被処理基板を載置するために設けられ、貫通孔を有する載置台と、ピン挿通孔を有し、前記載置台の貫通孔内から当該載置台の下方に突出するように設けられたスリーブと、前記ピン挿通孔に挿入され、出没動作により載置台に対する基板の受け渡しを行うためのリフタピンと、前記リフタピンを支持する昇降体と、前記昇降体を介して前記リフタピンを昇降させる昇降機構と、を備えた基板載置機構において、
   前記ピン挿通孔の下端の開口部に内側に環状に突出して形成された環状突出部と、
   前記リフタピンに形成され、当該リフタピンが下降したときに環状突出部に支持されて前記開口部を塞ぎ、前記スリーブの内径よりも上下方向の長さ寸法が大きい拡径部と、を備え、
   前記拡径部の下面側は、内側下方に向かって傾斜し、また前記環状突出部の上面側は、拡径部を案内してリフタピンをピン挿通孔の中央に位置させるために内側下方に向かって傾斜し、
   前記リフタピンにおいて、基板を支持するときに突出する部分は拡径部よりも小径に形成され、
   前記リフタピンは昇降体とは分離されて設けられており、リフタピンの自重により拡径部が環状突出部に支持され、
   前記スリーブ内でリフタピンを傾けたときに拡径部とスリーブとが接触することで、リフタピンの小径部がスリーブに接触しないようにするために、前記拡径部の長さ寸法が設定されていることを特徴とする基板載置機構。
3. 前記環状突出部の上面側は、拡径部を案内してリフタピンをピン挿通孔の中央に位置させるために内側下方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１記載の基板載置機構。
4. 前記拡径部の下面側は、内側下方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項３記載の基板載置機構。
5. 前記リフタピンにおいて、基板を支持するときに突出する部分は拡径部よりも小径に形成されていることを特徴とする請求項１、３または４に記載の基板載置機構。
6. 前記拡径部を第１の拡径部とすると、この拡径部よりも上方側であってかつリフタピンが基板を受け取る上昇位置にあるときにピン挿通孔の中に位置する部分に第２の拡径部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の基板載置機構。
7. 前記リフタピンは昇降体とは分離されて設けられており、リフタピンの自重により拡径部が環状突出部に支持されていることを特徴とする請求項１、３、４または５に記載の基板載置機構。
8. 前記スリーブの上端にはフランジ部が形成され、このフランジ部が前記貫通孔の上部側の拡径領域に嵌入されることによりスリーブが載置台内に埋め込まれ、
   前記スリーブの下部の外周にはねじが切られ、ナットをスリーブに螺合させて載置台の下面側に締め付けることによって、スリーブが載置台に固着され、スリーブの下端はナットの下方へ突出していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板載置機構。
9. 処理容器と、処理容器内に設けられた請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板載置機構と、被処理基板に対して処理を行う処理ガスを処理容器内に供給する処理ガス供給部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。

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